压印工艺的分离阶段中的应变和动力学控制制造技术

描述了压印光刻工艺的分离工艺中改善强健的层分离的系统和方法。包括方法：使拟压印的衬底和模板之间的应变匹配；改变或修正在分离过程中作用于模板和／或衬底的力，或改变或修正分离工艺的动力学特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压印工艺的分离阶段中的应变和动力学控制相关申请的引用本专利申请要求2008年10月30日提交的美国临时申请S/N 61/109, 557,2008 年10月M日提交的美国临时申请S/N 61/108, 131以及2009年10月23日提交的美国专利申请S/N 12/604,517的权益，全部这些文献作为参考援引于此。背景信息纳米制造包括制造结构特征在100纳米量级或更小的非常微小结构的制造。纳米制造已具有相当可观的影响的一种应用是在集成电路的加工中。半导体加工工业不断设法在增加形成在衬底上的每单位面积的电路的同时获得更高的生产率；因此纳米制造变得越来越重要。纳米制造在允许不断减小所形成结构的最小特征尺寸的同时提供更好的工艺控制。其中已采用纳米制造的其它研发领域包括生物技术、光学技术、机械系统等。当今使用的一种示例性纳米制造技术通常称为压印光刻。示例性压印光刻工艺在众多公开物中有详细记载，例如美国专利公开No. 2004/0065976、美国专利公开 No. 2004/0065252以及美国专利No. 6，936，194，所有这些文献通过参考援引于此。在前面提到的美国专利公开和专利中披露的压印光刻技术包括形成可塑液体 (可聚合液体)的凸凹图案并将与凸凹图案对应的图案转印到下层衬底中。衬底可耦合于移动平台以获得利于布图工艺的要求定位。布图工艺采用与衬底隔开一定距离的模板以及涂覆在模板和衬底之间的可塑液体。可塑液体固化以形成刚性层(固化层)，该固化层具有一图案，该图案顺应于模板与可塑液体接触的表面的形状。在固化后，模板与刚性层分离以使模板和衬底间隔开。衬底和固化层随后经历其它工艺以将凸凹图像转印至与固化层内的图案对应的衬底。在压印技术中，在所得到的压印图案中可观察到类似剪切、拔起和磨损特征的缺陷。由于在分离过程中模板和衬底的应变失配，缺陷经常发生。所得到的布图特征结构可能翘起和/或损坏，且经常对最小特征结构有最大的影响。分离影响也可具有径向相关性。 从高特征密度区向低特征密度区的过渡也可能导致大量压印缺陷，其结果经常是模板和衬底之间的剪切失配的突然改变。当前压印方法经常采用任意厚度和形状的模板以及任意厚度的晶片和盘片(衬底)。另外，对于提高压印质量，类似分离力、翘起、模板和晶片后侧压力、真空水平的分离阶段压印参数以及所有上述参数的动力学因素在当前压印方法中可能未被考虑在内。附图简述因此可以更详细地理解本专利技术，参照附图中示出的各实施例提供对本专利技术实施例的描述。然而要注意，所附附图仅示出本专利技术的常见实施例，并因此不应认为是对范围的限定。附图说明图1示出根据本专利技术一个实施例的光刻系统的简化侧视图。图2示出图1所示其上设有经布图层的衬底和模板的简化侧视图。图3A和IBB示出在分离事件中接触区的缩短。图4示意地示出刚性布图模板(顶部)和其上具有复制层的柔性衬底(底部)之间的界面。图5示出在压印工艺前具有添加至衬底表面的硬化层的衬底的简化侧视图。图5示出晶片和SOG晶片之间的比较，其中晶片具有多个分离缺陷。图7A和7B示出模板曲率和根据模板特征密度的其表面的相应剪切应变。图8示出分离力随时间的图表表示。图9示出在最小化剪切和拔起应变的同时将模板从布图层分离的示例性方法的流程图。图10示出图1所示光刻系统的一部分的简化侧视图，其包括衬底和模板，在衬底和模板之间设有经布图的层。图11示出在通过采用反馈、监测和跟踪使剪切和拔起应力减至最小的同时将模板从布图层分离的示例性方法的流程图。图12示出各种傀儡(dummy)填充图案选择。具体实施例方式参见附图，尤其是图1，图中示出一种用来在衬底12上形成凸凹图案的光刻系统 10。衬底12可耦合于衬底卡盘14。如图所示，衬底卡盘14是真空式卡盘。然而，衬底卡盘 14可以是任何卡盘，包括但不仅限于，真空式、销式、沟槽式、电磁式和/或其它。示例性卡盘记载在美国专利No. 6，873，087中，该文献通过参考援引于此。衬底12和衬底卡盘14可进一步由平台16支承。平台16可提供沿x_、y-和z_轴的运动。平台16、衬底12和衬底卡盘14也可设置在底座(未示出)上。模板18与衬底12间隔开。模板18通常包括从模板18向衬底12伸出的台面20， 台面20上具有布图表面22。此外，台面20可视为模具20。模板18和/或模具20可由这些材料形成，包括但不仅限于，熔凝硅石、石英、硅、有机聚合物、硅氧烷聚合物、硼硅玻璃、 氟烃聚合物、金属、硬化蓝宝石和/或其它。如图所示，布图表面22包括由多个间隔开的凹部M和/或凸部沈界定的特征，尽管本专利技术的这些实施例不仅限于这些结构。布图表面 22可界定形成拟形成在衬底12上的布图的基础的原始图案。模板18可耦合于卡盘28。卡盘28可配置成但不仅限于真空式、销式、沟槽式、电磁式和/或其它类似的卡盘类型。示例性卡盘进一步记载在美国专利No. 6，873，087中，该文献通过参考援引于此。此外，卡盘洲可耦合于压印头30以使卡盘28和/或压印头30 可配置成利于模板18的移动。系统10可进一步包括流体分配系统32。流体分配系统32可用来将可聚合材料 34沉积在衬底12上。可聚合材料34可使用例如液滴分配、旋涂、浸渍涂覆、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、薄膜沉积、厚膜沉积和/或其它来技术设置在衬底12上。 可聚合材料；34可在根据设计因素在模具20和衬底12之间界定一要求体积之前和/或之后设置在衬底12上。可聚合材料34可包括美国专利No. 7，157，036和美国专利公开 No. 2005/0187339中记载的单体，这些文献通过参考援引于此。参见图1和图2，系统10还可包括沿路径42耦合于直接能量40的能量源38。压印头30和平台16可配置成将模板18和衬底12定位成与路径42重叠。系统10可由与平台16、压印头30、流体分配系统32和/或源38通信的处理器M调节并工作在存储于存储器56中的计算机可读程序上。压印头30或平台16或者前述二者改变模具20和衬底12之间的距离以界定其间的要求体积，该体积由可聚合材料34填充。例如，压印头30可对模板18施力以使模具20 接触可聚合材料34。在用可聚合材料34填满要求的体积之后，源38产生能量40，例如宽带紫外线辐射，使可聚合材料34顺应于衬底12的表面44和布图表面22的形状固化和/ 或交联，从而在衬底上界定经布图层46。经布图层46 (固化层)46可包括残留层48和图示为凸部50和凹部52的多个特征，其中凸部50具有厚度Ii1而残留层具有厚度ti2。前述系统和工艺可进一步应用于美国专利No. 6，932，934、美国专利公开 No. 2004/01M566、美国专利公开No. 2004/0188381以及美国专利公开No. 2004/0211754中提到的压印光刻工艺和系统，这些文献通过参考援引于此。强健的层分离仍然参见图1和图2，模板18和衬底12中的应变差异导致压印特征的变形、拔起、 线压溃和/或压印工艺后模板18和衬底12分离过程中的其它压印缺陷。应变和关联的应力可基于模板18和衬底12的几何形状、作用力以及工艺的动力学特性。在一个实施例中， 应变和关联的应力可基于模板18和衬底12的几本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种对衬底布图的方法，包括：使所述衬底的应变特性与模板匹配，所述模板具有第一凸凹图案；将与所述模板上的第一凸凹图案对应的第二凸凹图案转印至所述衬底，所述转印包括在所述衬底和模板之间的可塑液体中形成第二凸凹图案，所述第二凸凹图案对应于所述模板上的第一凸凹图案，所述可塑液体形成沉积在所述衬底上的固化层；以及将所述模板从所述固化层分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·胡斯努季诺夫，
申请(专利权)人：分子制模股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US